邓树勋运动生理学第2版

结论

一、运动生理学概述

I.运动生理学的起源

运动生理学起源于解剖学和生理学。解剖学研究生物体的形态结构；生理学立足于实验，研究和探讨生

命状态下生物机体生命活动的基本规律及其机制。

2.运动生理学的定义

运动生理学是从人体运动的角度研究人体在体育运动的影响下机能活动变化规律的科学，是在实3全基础

上研究人体对急性运动的反应和长期运动训练的适应所引起的机体结构和机空变化规律的科学，是人体

生理学的一门应用分支学科。

3.运动生理学的研究内容

(1)研究人体在体育活动和运动训练影响下结构和机能的变化。

(2)研究人体在运动过程中机能变化的规律以及形成和发展运动技能的生理学规律v

4.运动生理学的应用

(I)运动生理学知识可以科学地指导体育极炼和运动训练，以达到增进健康、增强体质、提高运动成

绩的目的。

(2)运动生理学的研究通常与运动解困学、运动生物化学、体育保健学、运动营券学等进行综合而系

统地研究。

5.运动生理学的发展现状

(I)运动生理学已形成基本的理论基础、实脸手段，有较成熟的专著、教材、成果以及研究队伍，是

一门较成熟的学科。

(2)现代运动生理学的以基础研究和应用研究相融合为发展模式，并与实验技术互动发展。

(3)竞技运动生理学是把运动生理学的相关概念用于提高运动员运动能力和竞技成绩的生理学研究。

(4)对高原、高温、低温、潜水、航天失重时机体的生理变化以及人体与环境的关系等方面的研究相

继出现。

(5)从运动生理学领域派生出的临床运动生理学，研究人体异常生命活动规律，为人类科学健身和疾

病的防治提供理论依据。

二、运动生理学在健身和竞技中的应用

运动生理学的基础性研究和应用性研究密切联系、相辅相成。基础性研究为应用性研究提供理论支撑，

应用性研究将有关基础研究的成果应用于运动实践，因此，运动生理学能够应用于指导健身和竞技运

动。

I.运动生理学在健身领域的应用

(1)19〜20世纪，运动生理学研究主要集中在人体对运动应激的反应、运动时肌肉收缩与心肺功能等

应用研究方面。

(2)现代运动生理学借助计算机和自助分析仪等手段，在原有基础上不断深入，如利用计算机处理、

综合分析数据，利用影像学检测仪器向功能和形态相结合的方向发展。

(3)随着社会的发展，各国在运动生理学的应用研究领域开展了大量健身方面的研究,

如运动与癌症、肥胖、糖尿病等。

(4)近年来，在运动生理学研究中采用各种高、精、尖医学仪器设备，研究人体运动时和(或)运动

后肌肉代谢、解剖结构和生物化学特性、衰老和疾病、运动皮质神经活动有关的血液流动变化等。

2.运动生理学在竞技领域的应用

(I)在竞技体育科研中，以运动生理学的理论为基础的先进仪器设备和分析手段推动了竞技体育的发

展。

(2)运动生理学广泛应用于体能恢复与运动营养、运动选材、运动训练科学监控、运动营养补剂、反

兴奋剂研究与应用等经典的研究领域。

(3)人类步入后基因组时代后，竞技运动生理学研究更注重从遗传角度研究人体运动能力、运用基因

多态性分析可对疾病进行预测及早期诊断、研究基因多态性与耐力训练效果之间的关联性、根据基因多

态性制定个性化的训练计划。

(4)运动生理学可以借助国际科学数据组织的资源开展大规模的跨学科、国际化、信息化的横向联合

研究。

3.运动生理学的基础研究

(I)分子水平研究使运动生理学从宏观深入到微观，在细胞和分子、器官和系统以及整体三个层面实

现发展。

(2)运动生理学与多门学科交叉融合，逐渐深入细胞内部环境的稳态及其调节机制、细胞跨膜信息传

递的机制、基因水平的功能调控机制等方面的研究。

(3)运动生理学研究立足于运动实践的基础上，从细胞、分子水平深入探讨运动对机体功能活动影响

的本质问题。

(4)运动与神经-内分泌-免疫网络理论、运动与自由基、运动与氧化应激、运动与细胞冽亡等基础理

论的研究成果揭示了宏现运动实践蕴涵的内在本质。

(5)先进仪器和技术使运动生理学研究的创新及研究成果的转化应用不断突破。

三、运动生理学的若干基本概念

I.稳态与调节

(1)内环境

内环境是指机体内的细胞外液，构成了细胞生活的环境，细胞新陈代谢以及外界环境的变化会直接或间

接影响内环境理化性质的稳定，如温度、渗透压、各种化学物质的含量等。

(2)稳态

稳态是指在一定范围内，内环境理化性质可经体内复杂的调节机制，保持相对动态平衡的状态。稳态是

机体进行正常功能活动的基础。

(3)稳态的调节

①定义

稳态的调节是指机体根据内外环境的变化实现体内活动的适应性调整，使机体内部以及机体与环境之间

达到动态平衡的生理过程。

②调节机制

人体内存在三种调节机制，即神经调节、体液调节和自身调节。在完整的机体中，神经调节与体液调节

相辅相成，神经调节占主导地位，体液调节可扩大神经调节范围及延长其作用时间。调节幅度较小、灵

敏度低的自身调节不依赖神经、体液调节。

2.兴奋与兴奋性

(1)可兴奋组织

可兴奋组织是指能够产生兴奋的组织，包括神经、腺体、肌肉。

(2)兴奋

兴奋是指可兴奋组织受刺激后产生生物电反应的过程，以及由相对静止转为活动状态或活动由弱变强的

表现。

(3)刺激

刺激是指能引起可兴奋组织产生兴奋的各种环境变化。任何引起组织兴奋的刺激要具备三个条件：即一

定的强度、一定的持续时间和一定的强度一时间变化率。

(4)兴奋性

兴奋性是指机体或其组成部分的细胞、组织具有感受刺激产生兴奋的能力。兴奋性是活细胞的基本生理

特征和对内外环境变化发生适应性反应的基础。兴奋性高低取决于细胞膜电位的变化速度、细胞内部新

陈代谢过程改变的速度和引起这些改变所需的刺激强度。

3.反应与适应

运动时机体自身调节维持稳态是机体产生一定反应和适应的结果。

(1)反应

反应是指在不同的环境或运动条件刺激下，细胞或机体的内部代谢和外部表现所发生的暂时性、应答性

功能变化。

(2)适应

适应是指长期系统的运动训练可使机体的结构与功能、物质代谢和能量代谢发生适应性改变的。通过适

应机制，机体可以提高在运动中维持稳态的能力和耐受更大范围稳态变化的空力，提高运动成绩。

4.反馈与前情

(1)反馈

①定义

反馈是指机体进行各种生理功能的调节时，被调节的器官向调节系统发送变化的信息，而调节系统又可

以通过回路对调节器官的功能状态施加影响，改变其调节的强度的调节方式。

②分类

根据反馈信息的性质和作用，可将反馈分为正反馈和负反馈两类。

a.正反馈是指促使某种生理过程逐渐加强的反馈形式，如排尿反射。

b.负反馈是指能够抑制某种生理过程的反馈形式，如体温、血压、心率和某些激素水平的调节。负反

馈调节具有时间的滞后性。

<2)前馈

①定义

前愦是指干扰信息可以直接通过受控装置作用于控制部分，引起输出效应发生变化。可预测和防止干

扰，具有前瞻性的调节特点。

②生理意义

人体参加比赛或训练前可感知周围环境的变化，使身体各器官和系统产生一系列条件反射，表现为神经

系统的兴奋性适度提高、物质代谢加强、体温升高及内脏器官活动增强，有利于加快机体调节稳态的速

度。

四、运动生理学的发展和愿望

1.运动生理学的发展

(1)运动生理学产生的基础

①16世纪，维萨里出版了具有划时代意义的医学巨著《人体的结构》。

②17世纪，英国生理学家威廉・哈维真正开创了以实验为特征的近代生理学研究的先河。

③17世纪，列文虎克发明显微镜，证实叽纤维的存在。

④18世纪70年代，法国安东尼・拉瓦锡首次进行了“真正”的运动生理学实验，测定运动状态下人体的心

率及摄氧量。

⑤17〜18世纪实验技术和物理、化学等学科的进步给运动生理学的发展奠定了坚实的理论基础和丰富的

技术基础。

(2)早期运动生理学的发展

早期运动生理学的研究萌芽于古希腊时代人们对运动、竞技和健康相关人体机能研究的关注。

①19世纪80年代现代奥林匹克运动的复兴和1894年国际奥委会的组建掀起运动生理学的研究热潮，至此

运动生理学开始步入全盛时期。

②1889年，法国的拉格朗热出版了运动生理学早期的教科书《身体运动的生理学》汇集了当时的有限研

究成果。

③1892年，意大利学者英索首次设计和制造了肌功描记器，对肌肉疲劳现象进行了系统的研究。

④1923年，德国的迈耶霍夫通过无氧实险发现糖酵解产生乳酸为肌肉收缩提供能量。之后在20世纪30年

代经过龙斯加强等人的探索和校E,最终建之了肌肉收缩过程中ATP分解供能的系统理论。

⑤运动生理学的先锋、诺贝尔奖获得者——希尔和他的同事的研究成果为理解人体能量代谢提供了基本

研究框架。

⑥1891年，第一个正规的运动生理学实验室在美国哈佛大学成立。

⑦1927年，哈佛疲劳实脸室成立，为后来的现代运动生理学研究的发展奠定了基融。

(3)现代运动生理学的发展

①北欧的学者们在运动、环境、营养等方面的研究不断拓展运动生理学的知识体系和技术手段。

②苏联运动生理学研究沿着巴甫洛夫高级神经活动学说的理论基础建立了独具特色、具有相对完整体系

的学科，对运动生理学的发展产生了深远的影响。

③日本的吉田章信、猪饲道夫等人成为日本现代运动生理学的拓建者，为日本培养了运动生理学的专业

人才。

④运动生理学在中国作为独立学科的研究历史起步较晚，但发展较快。

(4)21世纪的运动生理学的发展

①现代先进科技、仪器设备以及全新观念，促进了传统运动生理学的深入发展。

②微观、实时、动态形态观察和活体检测等实验技术成为运动生理学发展的突破口。

③运动生理学的研究在基因组、转录组、蛋白质组和代谢组等各个层面开展，实现从基因到细胞、组

织、器官和个体的整合性研究。

2.运动生理学发展的愿望

(1)在加强分子水平研究的同时，重视整体、器官、组织水平上的研究，尤其是整体水平研究。

(2)实现宏观与微观、形态与机能、基础研究与运动实践、优势与特色相结合的研究。

(3)实现整合性研究的成果高效转化与应用。

(4)为锻炼健身和竞技训练提供科技支撑。

(5)为竞技体育与大众健身事业可持纸发展提供生理科学基础。

0.1每章课后答案

0.2每章练习题

运动生理学的研究对象是什么？体育专业的学生为什么要学习运动生理学?［山东大学2015年研］

答：运动生理学是人体生理学的一门应用分支学科，运动生理学则是从人体运动的角度研究人体在体育

运动的影响下机能活动变化规律的科学，在实脸基础上研究人体对急性运动的反应和长期运动训练的适

应所引起的机体结构和机能变化的规律。

(1)运动生理学的研究对象

运动生理学的研究对象是体育运动下的人。运动生理学研究人体在体育活动知运动训练影响下结构和机

能的变化，研究人体在运动过程中机能变化的规律以及形成和发展运动技能的生理学规律，并指导人们

合理地从事体育俄炼、体育教学与运动训练的科学。

(2)学习运动生理学的必要性

运动生理学是体育教育专业的专业基础理论课，学习它对人们合理地从事体穹锻炼，或科学地组织运动

训练都有着重要的指导意义。

①通过学习运动生理学，首先可以掌握体育饿炼对人体各功能系统发展的影响和规律，使其有目的地通

过相应手段来发展与提高人体各器官和系统的功能能力。

②学习运动生理学可掌握不同年龄、性别的生理特点与体育侬炼的关系，以便根据其不同的特点，科学

地组织4段炼。

③学习运动生理学可学习并掌握评定人体功能能力的基本方法或手段，使之客观地评价锻炼对增强体质

的价值与效果。

二、论述题。

试述目前运动生理学的主要研究课题是什么？选择其一进行详述。［杭州师范大学2015年研］

答：(1)运动生理学的主要研究课题

运动生理学的主要研究课题主要有以下几种：

①最大摄兔量的研究：

②对氧债学说的再认识；

③关于个体乳酸间的研究；

④关于运动性疲劳的研究；

⑤关于运动对自由基代谢影响的研究：

⑥运动对骨伤肌收缩蛋白结构和代谢的影响：

⑦关于肌纤维类型的研究；

⑧运动对心脏功能影响的研究；

⑨运动与控制体重；

⑩运动与免疫机能。

(2)运动对骨伤肌收缩蛋白结构和代谢的影响

许多研究表明，激烈运动后产生肌肉酸痛与肌肉损伤或肌纤维的结构改变有关。进一步研究发现，大负

荷运动后骨伤肌结构和机能变化与骨伤肌蛋白的代谢有关。大负荷运动可导致骨伤肌蛋白解聚或降解加

强。随着电子显微镜、免疫电镜、微电极、色普分析、同位素示踪、核磁共振和多聚酶链式反应等先进

的仪器和技术的应用，分析研究大负荷运动后骨韶肌机能变化，以及促进骨饬肌的机能恢复的生理机

制，将运动对骨伤肌机能影响的研究提高到一个崭新的阶段。

第1篇运动生理学基础

第1章运动的能量代谢

一、生物能量学概要

I.基本能量形式

自然界存在热能、化学能、机械能、电能、辐射能和原子能6种基本的能量形式，各基本能量间均可相

互转化。

2.能量系统

机体存在磷酸原功能系统、糖酵解功能系统和有氧氧化功能系统三大能量系统，在体力活动过程中精细

整合、相互协调，共同满足各种体力活动的能量需求。

3.新陈代谢和能量代谢

(1)新陈代谢

新陈代谢是生命活动的最基本特征，是生物体内全部有序化学变化的思称。包括材质代谢和能量代谢两

个方面。

(2)能量代谢

能量代谢是指生物体内物质代谢过程中所伴随的能量储存、释放、转移和利用的过程。

4.叶绿体和线粒体

(1)叶绿体和线粒体的生物学位置

①叶绿体仅存在于植物细胞。

②线粒体普遍存在于动、植物细胞内。

(2)叶绿体和线粒体的生物学功能

①叶绿体和线检体可将太阳能转换成化学能。

②光合作用和氮化磷酸化分别在叶绿体内囊体和线粒体崎中进行。

③ATP作为生物体的直接能源物质，由叶绿体和线粒体都转换。

④叶绿体通过光合作用将光能转换为化学能，并将其储存大分子有机物中。

⑤动物细胞无叶域体，但动物可通过对有机物的分解代谢，在线粒体获取ATP。

5.ATP与ATP稳态

(1)ATP

①ATP的构成

ATP由含氮碱基(腺嗥吟)与戊糖(核辘)构成的腺首与3个磷酸及团结合形成。

②ATP的分解释能

a.ATP的能量蕴藏于两个磷酸酯键(高能磷酸键)中。

b.ATP末端脱去一个和两个磷酸根分别形成ADP、AMP,并伴随能量的释放。

③ATP的生物学功能

a.ATP是细胞能量代谢的重要媒介。

b.ATP既是能量受体又是能量供体，能够耦联需能反应和供能反应。

c.ATP是细胞内能量的获得、转换、储存和利用等环节的联系纽带。

(2)ATP稳态

①ATP稳态的概念

ATP稳态是指机体在能量转换过程中维持其ATP恒定含量的现象。

②ATP稳态的维持

在氧气浓度较低或利用相对不足的条件下，细胞的ATP来源首先在磷酸激晦催化下迅速将CP的高能磷酸

键转移至ADP;同时，依赖糖的无氧酵解和有兔兔化及其他物质参加的三期酸循环和电子传递链合成大

量ATP。

6.生命活动的能量来源

(1)糖类

①人体食物中糖类的消化产物多以单糖箭萄糖的形式被吸收。

②1g糖在体内完全氧化可释放约4kcal的热量，机体所需能量的50%〜70%来自糖。

③葡荀糖在正常情况下被合成为多糖，以糖原的形式储存或被合成脂肪。

④肌糖原是骨骼肌中的储备能源，满足骨骼肌在紧急情况下的需要；肝糖原贮量不大，参与对血糖水平

的维持。

⑤供氧充足时，糖通过有负氧化完全分解为二氧化碳和水，释放大量的能量；供氧不足时，箭萄糖经无

兔酵解释放的能量比有兔氧化少，但其供能速率明显提高。

(2)脂肪

①脂肪又称三脂肪酸甘油酯或甘油三酯，是细胞能量的主要存储形式，由3分子脂肪酸和1分子甘油组

成。

②脂肪和类脂总称为脂类；类脂包括类固醇及其酯、磷脂和糖酯等，是细胞的膜结构重要成分。

③1g脂肪在体内完全燃烧(氧化)可释放的热量为糖的2倍多，约9.5kcal。

(3)蛋白质

①蛋白质主要由乳基酸组成；氯基酸来源于食物和组织、细胞内蛋白质分解。

②蛋白质在体内完全氧化大约释放4.3kcal的热量，成人每天约有18%的能量耒自蛋白质，蛋白质的供能

作用是蛋白质的次要功能，可由糖及脂肪代替。

7.ATP的生成过程

(1)ATP生成的无氧代谢过程

①磷酸原供能系统

磷酸原供能系统又称ATP-CP供能系统，是指CP释放的能量先转换给ATP,再被细胞生命活动利用的能量

瞬时供应系统。

②携酵解供能系统

a.糖酵解的概念

褫酵解是指糖在相对缺氧的条件下(不完全乳化)合成ATP并产生乳酸的过程。在三大营养物质中，只

有德能够甫接在相对续更的条件下(不完全更化)合成ATP.

b,糖酵解的意义第

一，保持ATP稳态

骨骼肌内ATP含量很低，骨骼肌几秒钟的收缩就可消耗完磷酸原供能系统提供的能量。而有氧氧化的过

程比糖酵解长得多，通过糖酵解可以迅速得到ATP。

第二，为缺氧或氧利用障碍的组织供给ATP

成熟红细胞没有线粒体，ATP供应完全依赖糖酵解；神经、白细胞、骨髓等代谢极为活跃，即使不续氧

也常有糖酵解提供部分ATP。

(2)ATP生成的有氧代谢过程

①三大营养物质都可参与有氧氧化，有兔兔化是绝大多数细胞主要的能量获取方式。

②糖酵解生成的乳酸仍在有氧氧化中彻底分解为二氧化碳和水。

③细胞首先以糖类作为有氧氧化的燃料，机体糖供应相对不足时再消耗脂肪，仅在糖及脂肪均相对不足

时蛋白质才作为有氧氧化的底物。

8.不同途径合成ATP的总量及效率

(1)磷酸原供能系统ATP供应总量最低，但能提供最大的ATP合成效率。

(2)有氧氧化虽然提供的ATP总量最多，但ATP合成效率最低。

(3)糠酵解系统介于磷酸原供能系统和有氧乳化功能系统之间。

9.能源物质的消化与吸收

(1)消化

消化是指事物中所含的营养物质在消化道内被分解为可吸收的小分子物质的过程。

①按形式。「分为：

a.机械性消化

机械性消化是指通过消化道肌肉的舒缩运动，将食物磨碎，使之与消化液充分搅拌、混合，并将食物不

断向消化道远端推送的过程。

b.化学性消化

化学性消化是指通过消化液中含有的各种消化酶的作用，将食物中的大分子物质(主要是糖、脂肪和蛋

白质)分解为结构简单的、可被吸收的小分子物质的过程。

②按位置可分为：

a.口腔内消化

口腔的咀嚼运动可反射性的引起胃肠、胰、肝和胆囊等消化器官的活动，为食物的进一步消化做好准

备。

第一，食物在口腔内被咀嚼、磨碎并与硬液混合，形成食团，而后被吞咽。

第二，口腔中的唾液腺分泌的唾液中含有唾液淀粉酶，将食物中的淀粉分解为麦芽糖。

b.胃内消化

胃运动使食物和胃液充分混合，有利于发挥化学性消化作用和食物的进一步粉碎，并将食糜由胃排入十

二指肠。

第一，经胃液的化学性消化和胃运动的机械性作用，食团被研磨和分解，形成食糜，逐次少量地通过幽

门被排入十二指肠。

第二，胃壁外分泌细胞分泌的黏液主要含碱性黏液、盐酸和胃蛋白酶原。盐酸可将无活性的胃蛋白酶原

激活为胃蛋白酶，并为后者发挥分解蛋白质的作用提供合适的酸性环境。

c.小肠内消化

小肠的机械性消化协同胰液、胆汁和小肠液的化学性消化将肠内容物进一步被混合、搅拌，并进行吸

收，最终将食糜推送入大肠形成粪便。

第一，胰液

胰液由胰腺分泌，是消化能力最强和最重要的消化液，具有中和胃酸、为消化酶提供最适宜pH环境。

第二，消化商

消化酶主要有胰淀粉酶、胰脂肪酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶、核苔酸酶和脱氧核昔酸酶等。

第三，胆汁

胆汁由肝细胞分泌，起消化作用的主要是胆盐，它对脂肪的消化和吸收具有重要意义。胆盐对脂溶性维

生素的吸收也有促进作用。

第四，小肠液

小肠液具有涧滑、中和胃酸和促进消化产物吸收的作用。小肠液中的肠致活降对胰蛋白蜂原具有激活作

用，因而可促进蛋白质的消化。

(2)吸收

吸收是指食物经消化后形成的小分子物质，以及维生素、无机盐和水通过消化道黏膜上皮细胞等进入血

液和淋巴的过程。

①吸收的部位

a.食物在口腔及食道内一般不被吸收。

b.胃仅吸收酒精和少量水分。

c.大肠主要吸收水分和盐类。

d.糖类、脂肪和蛋白质的消化产物大部分在十二指肠和小肠吸收。

②三大营养物质的吸收形式

a.糖类经消化分解后，以单糖形式被小肠吸收。

b.蛋白质经消化分解后，以氨基酸照式被小肠吸收。

c.脂肪经消化后，以甘油和脂肪酸的形式被小肠吸收。

③三大营养物质的吸收途径

a.糖及蛋白质的吸收途径主要通过血液。

b.脂肪的消化产物(脂肪酸、甘油酯及胆固醇等)与胆盐结合膨成水溶性复合物，主要以淋巴途径为

主吸收，然后再进入血液循环运送至全身各组织利用。

10.机体能量的利用

(1)机体能量的转化

机体能源来源于体内物质的分解氧化，其释放的能量除经ATP提供给组织细胞完成各种活动外，其余部

分主要转化为热能。

(2)能量的最终去路

①细胞合成代谢中储存的化学能。

②肌肉收缩完成机械外功，转变为热能。

③体内能量的释放、转移、储存和利用。

11.基础代谢

(1)基础代谢

基威代掰是指人体在基础状态下的能量代谢。单位时间内的基础代谢称为基玛代谢率。

(2)基础状态

基础状态是指室温在2OC〜25℃、清晨、空腹、清醒而又极其安静的状态。该状态不受肌肉活动、环境

温度、食物的特殊动力作用和精神紧张等因素影响，生理活动稳定，能量的消耗主要用于维持基本的生

命活动，代谢率稳定。

(3)基础代谢率

基础代谢率是指每小时每平方米体表面积的产热量，通常以kcal/m2h来表示。

(4)基础代谢率的测定条件

①清晨、空腹，餐后12h以上，前次进餐为素食，且不宜过饱，以排除食物特殊动力作用的影响。

②室温保持在20℃〜25℃,排除环境温度的影响。

③测定前避免剧烈活动，体息30min左右。测定时平卧，全身肌肉放松，尽量排除肌肉活动的影响。

④要求受试者消除紧张、焦虑、恐惧等，排除精神监张的影响.

⑤受试者体温正常。

(5)医础代谢率的影响因素

①性别

其他条件相同时，男性的基础代谢率平均比女性高。

②年龄

幼儿的基础代谢率比成人高，年龄越大，代谢率越低。

(6)基础代谢的测试与甲状腺功能

甲状腺功能的改变总是伴有基础代谢率异常变化。包括：

①甲状腺功能低下时，基础代谢率将比正常值低20%〜40%。

②甲状腺功能亢进时的基础代谢率将比正常值高出25%〜80%。

二、运动状态下的能量代谢

I,急性运动对能量代谢的影响

依不同的运动模式，各能量代谢系统的动用取决于运动强度和持续时间。包括：

(1)急性运动时的无氮代谢

①无氧代谢的非乳酸成分

无氧代谢的非孔酸成分是指在极性运动初期，能量来源于ATP、CP分解，不需要氧的参与，也不产生乳

酸的代谢过程。

a.急性运动刚开始的能量主要来源于ATP、CP的分解。ATP酶催化ATP水解为ADP和Pi,并释放能量。

同时，肌酸肌晦催化ADP与CP再合成ATP。

b.大强度运动开始后，瞬时运动使骨骼肌CP分解速率达到峰值，约在1.3s后出现下降，造成骨骼肌CP

的迅速耗竭。因此，磷酸原供能系统提供的ATP有限，能量供应总量最低，仅能维持持续数秒钟的极大

强度运动。

②无氧代谢的乳酸成分

无氧代谢的孔酸成分是指由糖酵解供能过程中，不需靠的参与，同时产生乳酸的代谢过程。

a当运动维持足够的强度并继续持续时，呼吸和循环系统不能满足运动骨骼肌对氧的需求，糖酵解供

能系统占据能量供应的主导地位。

h糖酵解过程中，ATP的分解产物ADP接受糖原或葡萄糖不完全分解产生的高能磷酸键再合成

ATP(底物水平磷酸化)，同时产生大量乳酸。

a乳酸水平增高，造成细胞pH显著下降，抑制糖醇解酶活性。因而糖酵解供能系统能够提供的能量总

量也相对较低，机体将很快出现疲劳，不能维持长时间运动能量的需要。

d.源自糖酵解供能系统的再合成ATP速率约在运动后5s达到峰值，并维持数秒钟。但是大强度运动中

糖酵解供能过程的速率可提高到安静状态的100倍。

e糖酵解供能的功率输出比磷酸原供能系统低，但再合成ATP的总量较高，因此维持运动的时间延

长。

(2)急性运动时的有氧代谢

①有氧代谢较磷酸原和糖醇解供能系统化学过程涉及相对更多的细胞反应部位，因而功率输出相对最

低。

②低、中强度运动中，呼吸和循环系统的动员能够满足运动骨骼肌对氧气的需求，充足的代谢底物使有

氯代掰相对无氧代谢能够提供更大的能量供应总量。因此，运动的时间大为延长。

③当运动强度小于无氧闷强度时，呼吸和循环的动员能够满足运动骨骼肌对鱼的需求，有氧代谢开始占

据主导供能地位，摄氧动力学曲线将呈平台分布，摄乳量最终稳定维持于某一水平；当运动强度大于无

鱼阈强度时，摄氧动力学曲线多出现持续几分钟的慢成分，直至最大摄氧量平台出现；而在极大强度运

动时，摄氧动力学曲线将不出现平台，而是持续增高，直至运动疲劳，依运动强度而定，摄氧量水平达

到或不能达到最大摄氧量。

(3)急性运动中能量代谢的整合特点

①大强度运动中各能量代谢系统对能量供应的参与并非以顺序出现，而是相互整合、协调，共同满足体

力活动的基本器官肌肉对能量的需求。

②一般来讲，依运动模式、运动持续时间和强度不同，3种供能系统都参与能量供应，只不过各自在总

体能量供应中所占的比例不同。

2.慢性运动对能量代谢的影响

(L)慢性运动可上调其主要能量代谢供能系统的酶活性，使急性运动对神经、激素的调节更加敏感，

内环境变化时各器官系统的功能更加协调，同时加速能源物质以及各代谢调节系统的恢复，促进疲劳的

消除。

(2)慢性运动对能量代谢的影响还可以用运动或能量节省化反映。当机体在同等负荷运动下能够达到

更大的功率输出或更高的摄氧量水平，表明机体的运动节省化程度提高。

3.不同体力活动项目的能量代谢特点

(1)对田径项目而言，一般随运动距离延长，有氧代谢供能在总体能量供应中的比率逐渐增多，能量

消耗的总量也增多。

(2)对于篮球、足球等球类项目，低、中强度以及大强度爆发性体力活动在比赛中均有存在。

4,与运动相关的能量代谢检测与评价

(1)与运动相关的能量代谢的检测

①用不同时间最大运动时的血乳酸增值和最大摄氧量分别反映机体的无氧和有氧代谢能力。

②由于ATP-CP供能系统主要参与6〜8s极大强度运动时的供能，所以可以在挣定运动阻力下要求受试者

进行最大运动(如15s),通过单位时间内完成总功与血乳酸增值的比值来反映ATP-CP系统能力。

(2)运动相关的能量代谢的评价

①Wingalc实验

经典的糖醉解供能系统评价是Wingate实脸：受试者在特定运动阻力下30〜90s内以最大能力持续运动，

测定受试者做功的功量和血乳酸增值。最大功量和血乳酸增值越大说明无房障解能力越强。

②最大摄氧量

最大摄氧量是公认的反映有氧运动能力的指标。受试者在进行递增负荷运动时测定其达到的摄氧量稳

态。一般认为，最大摄兔量越大，有氧能力越强。

1.1每章课后答案

1.能量代谢

答：能量代谢是指伴随物质代谢发生的能量释放、转移和利用等过程。它是以ATP为中心进行的。在物

质代谢过程中，物质的变化与能量的代谢是紧密联系着的。能量代谢是新陈代谢的其中一个层面，另一

个层面物质代谢。机体通过物质代谢，从外界摄取营养物质，同时经过体内分解吸收将其中蕴藏的化学

能释放出来转化为组织和细胞可以利用的能量，人体利用这些能量来维持生命活动。物质代谢过程中所

伴随的能量的释放、转移、贮存和利用称为能量代谢。

2.生物能量学

答：生物能量学是研究与生命现象相伴的活体内能量的进出和转换的生物物理学的一个分支学科。从生

物化学的角度，正进行着与活体能量转换有关的生物膜、肌肉（收缩性蛋白质）和酶合成的本质的探

究，以及以ATP为中心的活体的能量流通机理的研究。

3.磷酸原供能系统

答：磷酸原供能系统是指ATP、ADP和磷酸肌酸（CP）组成的系统，由于它们都属高能磷酸化合物，故

称为磷酸原系统（ATP-CP系统）。磷酸原系统在代谢过程中不需要氧的参与，能瞬时供应能量。

4.糖酵解供能系统

答：糖酵解供能系统是指糖在相对块兔的条件下（不完全氧化）合成ATP并产生乳酸的过程。在三大营

养物质中，只有糖能够直接在相对抉我的条件下（不完全氧化）合成ATP。

5.有氧氧化供能系统

答：有氧氧化供能系统是指糖、脂肪和蛋白质在细胞内（主要是线粒体内）彻底氧化成H20和C02的过

桎中，再合成ATP的能量系统。细胞在生命活动中首先以糖类作为有氧氧化的燃料，机体糖供应相对不

足时再消耗脂肪，仅在糖及脂肪均相对不足时蛋白质才作为有氧氧化的底物。

6.基础代谢率

答：基地代谢率是指人体在清醒而又极端安静的状态下，不受肌肉活动、环境温度、食物及精神紧张等

影响时的能量代谢率。基础代谢率以每小时每平方米体表面积的产热量为单位，通常以kj/（m2・h）来

表示。

7.能量代谢的整合

答：能量代谢是指伴随物质代谢发生的能量释放、转移和利用等过程，它是以ATP为中心进行的。在物

质代谢过程中，物质的变化与能量的代谢是紧密联系着的。大强度运动中各能量代谢系统对能量供应的

参与并非以顺序出现，而是相互整合、协调，共同满足体力活动的皮本器官肌肉对能量的需求。

8.最大摄氧量

答：最大摄氧量是指人体在进行有大量肌肉群参加的长时间剧烈运动中，当心肺功能和肌肉利用氧的能

力达到本人极限水平时，单位时间所能摄取的最大氧量，又称最大吸氧量、最大耗氧量。它反映了机体

吸入氧、运输氧和利用氧的能力，是评定人体有氧工作能力的重要指标之一。

9.运动节省化

答：当机体在同等负荷运动下能够达到更大的功率输出或更高的摄勉量水平，表明运动节省化程度提

高。运动节省化较最大摄氧量具有更高的可训练性，特别是对于优秀运动员，长期的运动训练可使其最

大摄氧量处于稳定状态，此时其有氧运动能力的提高有赖于运动节省化水平的改善。

二、简答题

I.简述能量的来源与去路。

答：（1）能量的来源

①糖类

a.人体食物中糖类的消化产物多以单糖葡荀糖的形式被吸收。

b.1g糖在体内完全氧化可释放约4kcal的热量，机体所需能量的50%〜70%来自糖。

c.葡萄糖在正常情况下被合成为多髓，以糖原的形式储存或被合成脂肪。

d.肌糖原是骨骼肌中的储备能源，满足骨骼肌在紧急情况下的需要；肝轴原贮量不大，参与对血糖水

平的维持。

e.供氧充足时，糖通过有氧氧化完全分解为二氧化碳和水，释放大量的能量；供氧不足时，葡萄糖经

无我酵解释放的能量比有氧氧化少，但其供能速率明显提高。

②脂肪

a脂肪又称三脂肪酸甘油酯或甘油三酯，是细胞能量的主要存储形式，由3分子脂肪酸和1分子甘油组

成。

h脂肪和类脂总称为脂类：类脂包括类固醇及其酯、磷脂和糖酯等，是细胞的膜结构重要成分。

c.1g脂肪在体内完全燃烧(氧化)可释放的热量为糖的2倍多，约9.5kcal。

③蛋白质

a.蛋白质主要由氯基酸组成；氮基酸来源于食物和组织、细胞内蛋白质分解。

b.蛋白质在体内完全氧化大约释放4.3kcal的热量，成人每天约有18%的能量来自蛋白质，蛋白质的供

能作用是蛋白质的次要功能，可由糖及脂肪代替。

(2)能型的去路

①细胞合成代谢中储存的化学能。

②肌肉收缩完成机械外功，转变为热能。

③体内晶量的释放、转移、储存和利用。

2.能量代谢对急性运动的反应是什么？

答：急性运动对能量代谢的影响主要包括以下几个方面：

(1)急性运动时的无氧代谢

①无氧代谢的非乳酸成分

无氧代谢的非乳酸成分是指在极性运动初期，能量来源于ATP、CP分解，不需要氧的参与，也不产生乳

酸的代谢过程。急性运动刚开始的能量主要来源于ATP、CP的分解。磷酸原供能系统提供的ATP有限，

能量供应总量最低，仅能维持持续数秒钟的极大强度运动。

②无氧代谢的乳酸成分

无氧代谢的乳酸成分是指由糖酵解供能过程中，不需氧的参与，同时产生乳酸的代谢过程。

a当运动维持足够的强度并继续持续时，呼吸和循环系统不能满足运动骨骼肌对氧的需求，糖酵解供

能系统占据能量供应的主导地位。

h糖酵解过程中，ATP的分解产物ADP接受糖原或葡荀糖不完全分解产生的高能磷酸键再合成

ATP(底物水平磷酸化)，同时产生大量孔酸。

c.糖酵解供能系统能够提供的能量总量也相对较低，机体将很快出现疲劳，不能维持长时间运动能量

的需要。

d源自糖酵解供能系统的再合成ATP速率约在运动后5s达到峰值，并维持数秒钟。但是大强度运动中

撼酵解供能过程的速率可提高到安静状态的100倍。

e糖酵解供能的功率输出比磷酸原供能系统低，但再合成ATP的总量较高，因此维持运动的时间延

长.

(2)急性运动时的有氧代谢

①有氧代谢较磷酸原和糖醇解供能系统化学过程涉及相对更多的细胞反应部位，因而功率输出相对最

低。

②低、中强度运动中，呼吸和循环系统的动员能够满足运动骨骼肌对氧气的需求，充足的代谢底物便有

我代谢相对无氧代谢能够提供更大的能量供应总量。因此，运动的时间大为延长。

③当运动强度小于无兔阅强度时，呼吸和循环的动员能够满足运动骨骼肌对鱼的需求，有氧代谢开始占

据主导供能地位，摄氧动力学曲线将呈平台分布，摄我量最终稳定维持于某一水平：当运动强度大于无

氧阈强度时，摄氧动力学曲线多出现持续几分钟的慢成分，直至最大摄氧量平台出现；而在极大强度运

动时，摄氧动力学曲线将不出现平台，而是持续增高，直至运动疲劳，依运动强度而定，摄氧量水平达

到或不能达到最大摄氧量。

3.简述急性运动中能量代谢的整合。

答：能量代谢是指生物体内物质代谢过程中所伴随的能量储存、释放、转移处利用的过程。急性运动中

能量代谢的整合主要包括以下几个方面：

(I)大强度运动中各能量代谢系统对能量供应的参与并非以顺序出现，而是相互整合、协调，共同满

足体力活动的基本器官肌肉对能量的需求。

(2)一般来讲，依运动模式、运动持续时间和强度不同，3种供能系统都参与能量供应，只不过各自在

总体能量供应中所占的比例不同。

4.试述能量代谢对慢性运动的适应。

答：慢性运动队能量代谢的影响主要表现在以下几个方面：

(L)慢性运动可上调其主要能量代谢供能系统的酶活性，使急性运动对神经、激素的调节更加敏感，

内环境变化时各器官系统的功能更加协调，同时加速能源物质以及各代谢调节系统的恢复，促进疲劳的

消除。

(2)慢性运动对能量代谢的影响还可以用运动或能量节省化反映。当机体在同等负荷运动下能够达到

更大的功率输出或更高的摄氧量水平，表明机体的运动节省化程度提高。

1.2每章练习题

吸收过程的主要部位是在()。［沈阳师范大学2013年研］

A.胃

B.小肠

C.大肠

【答案】B

【解析】A项，胃主要用于将大块食物研磨成小块，并将食物中的大分子降解成较小的分子，以便于进

一步被吸收。主要吸收少量水和少量酒精以及很少的无机盐。有胃腺，分泌胃液，胃液中含有盐酸和蛋

白酶，可初步消化蛋白质。B项，食物经过在小肠内的消化作用，已被分解成可被吸收的小分子物质。

食物在小肠内停留的时间较长，一般是3〜8小时，这提供了充分吸收时间。，卜肠是消化管中最长的部

份，小肠是主要的吸收器官，小肠绒毛是吸收营养物质的主要部位。C项，大肠分为盲肠、阑尾、结肠、

直肠和肛管，是对食物残渣中的水液进行吸收，而食物残渣自身形成粪便并有度排出的脏器，也是人体

消化系统的重要组成部分。

二、判断题

基础代谢率测定时，环境温度越低，所测的代谢率也越低。()［沈阳师范大学2012年研］

【答案】x

【解析】基础代谢测定时，不仅仅受到环境因素的影响，所以所测的代谢率也不一定越低。

三、名词解释题

I.基础代谢［沈阳师范大学2013年研］

答：基础代谢是指人体在基础状态下的能量代谢。单位时间内的基础代谢称为基础代谢率。基础状态是

指室温在20℃〜25℃、清晨、空腹、清醒而又极其安静的状态。在这种状态下，排除了肌肉活动、环境

温度、食物的特殊动力作用和精神紧张等因素的朗响，各种生理活动都比较德定，体内能量的消耗主要

用于维持基本的生命活动，代谢率比较稳定。基础代谢率以每小时每平方米体表面积的产热量为单位，

通常以kcal/rr^h来表示。

2.基础代谢率［沈阳师范大学2012年研，宁波大学2014年研］

答：参见课后习题第一大题第6小题答案。

3.能量代谢［广西民族大学2014年研］

答：参见课后习题第一大题第1小题答案。

四、简答题

6.简要回答影响能量代谢的基本因素有哪些。［沈阳师范大学2012年研］

答：影响能量是指生物体内物质代谢过程中所伴随的能量储存、释放、转移和利用。影响能量代谢的因

素有肌肉活动、精神活动、食物的特殊动力作用和环境温度等。

(1)肌肉活动

肌肉活动对能量代谢的影响最为显着。机体任何轻微的活动都可提高代谢率。人在运动或劳动时耗量显

着增加，因为肌肉活动需要补给能量，而能量则来自大量营养物质的氧化，导致机体耗氧量的增加。机

体耗氧量的增加与肌肉活动的强度呈正比关系，耗氧量最多右达安静时的10〜20倍。肌肉活动的强度称

为肌肉工作的强度，即劳动强度。劳动强度通常用单位时间内机体的产热量来表示，即可以把能量代谢

率作为评估劳动强度的指标。由于随之出现的无意识的肌紧张以及刺激代谢的激素释放增多等原因，产

热量可以显著增加。因此，在测定基础代谢率时，受试者必须摒除精神紧张的影响。

(2)精神活动

因为脑的能量来源主要靠糖氧化释能，安静思考时影响不大，但精神紧张时，产热量增多，能量代谢率

增高。

(3)食物的特殊动力作用

在安静状态下摄入食物后，人体释放的热量比摄入的食物本身氧化后所产生的热量要多。例如摄入能产

ICOkJ热量的蛋白质后，人体实际产热量为130kJ,额外多产生了30kJ热量，表明进食蛋白质后，机体产

热量超过了蛋白质氧化后产热量的30%。食物能使机体产生"额外''热量的现象称为食物的特殊动力作用。

糖类或脂肪的食物特殊动力作用为其产热量的4%〜6%,即进食能产lOOkJ热量的糖类或脂肪后，机体产

热量为104〜106kJ。而混合食物可使产热量增加10%左右。这种额外增加的热量不能被利用来做功，只

能用于维持体温。因此，为了补充体内额外的热量消耗，机体必须多进食一些食物补充这份多消耗的能

量。

(4)环境温度

人(裸体或只穿薄衣)安殍时的能量代谢，在20〜30℃的环境中最为稳定。实验证明，当环境温度低于

2(TC时，代谢率开始有所增加，在10℃以下，代谢率便显着增加。环境温度低时代谢率增加，主要是由

于寒冷刺激反射地引起寒战以及肌肉紧张增强所致。在20〜3(TC时代谢稳定，主要是由于肌肉松弛的结

果。当环境温度为30〜45C时，代谢率又会逐渐增加。这可能是因为体内化学过程的反应速度有所增加

的缘故，这时还有发汗功能旺盛及呼吸、循环功能增强等因素的作用。

五、论述题。

简述能量的来源与去路。［宁波大学2014年研］

答：参见课后习题第二大题第1小题答案。

第2章肌肉活动

肌肉特性包括肌肉的物理特性和生理特性，它是肌肉活动的基础。

1.肌肉的物理特性

(1)肌肉的物理特性

①伸展性：肌肉在外力作用下可被拉长，为肌肉的伸展性。

②弹性：当外力消失时肌肉又逐渐依复原来形态，为肌肉的弹性。

③黏滞性：肌肉活动时由肌肉内部各蛋白分子相互摩擦产生的内部阻力称为粘滞性。

(2)温度对肌肉的物理特性的影响

①当肌肉温度升高时，肌肉的黏滞性下降，伸展性和弹性增加；反之，肌肉黏滞性增加，伸展性和弹性

下降。

②在剧烈运动前，做好充分的准备活动，使肌肉温度升高，能降低肌肉的黏滞性，提高肌肉伸展性和弹

性，从而有利于提高运动成绩。

2.肌肉的生理特性

肌肉的生理特性是指肌肉的兴奋性和收缩性。肌肉在刺激作用下具有产生兴奋的特性，称兴奋性。肌肉

兴奋后产生收缩反应的特性为收缩性。

(1)兴奋性

①兴奋与兴奋性概念

a.兴奋与兴奋性

兴奋性是指组织细胞接受刺激具有产生动作电位的能力。而兴奋则是产生动作电位本身或动作电位同义

语。

b.可兴奋细胞

兴奋性是一切生命体所具有的生理特性，不同组织细胞的兴奋性不同。神经、肌肉和腺细胞兴奋性最

高，称之为可兴奋细胞。

c.刺激

刺激泛指引起组织兴奋的各种动因。任何刺激要引起组织兴奋必须满足三个表本条件：

第一，一定的刺激强度；

第二，持续一定的作用时间；

第三，一定的“强度一时间”变化率。

d.评价兴奋性的指标

强度一时间曲线能够全面反映组织的兴奋性，但是对其测定是有困难的，因此，通常选择曲线上的一点

作衡量组织兴奋性的指标。常用的指标有：

第一,第强度

网强度，又称闽值，是指在一定刺激作用时间和“强度一时间”变化率下，引起组织细胞兴奋的最小刺激

强度。阅强度是评定神经肌肉兴奋性的最简易指标。具有这种临界强度的刺激，称为闽刺激，强度小于

阈值的刺激为阈F刺激，强度大于阈值的刺激为阈上刺激。

第二，基强度

基强度是指能引起组织的最低的或最改本的闻强度兴奋。

第三，时值

时值是指以2倍基强度刺激组织，刚能引起组织兴奋所需的最短作用时间。时值越小，神经肌肉兴奋性

越高；反之，则神经肌肉兴奋性就越低。时值是评价闽强度的常用指标。

②兴奋本质

兴奋的本质是指组织细胞产生动作电位及其传导过程。

a.静息电位

静息电位是指静息时细胞膜处于某种极化状态，表现为膜的两侧存在着一个膜内为负膜外为正的电住

差。膜的劫作电位是在静息电位基础上发生的。

b.动作电位

动作电位是指当细胞受到有效刺激时，膜两侧电位的极性发生暂时迅速的倒特而形成的电位差。动作电

位的图形类似迅速起落波峰，又称峰电住，其上升支为除极相，下降支为复极相。膜内的电位负值减小

称去极化；膜内电位负值增大，称超极化；膜除极后，又恢复到安降时的极化状态，则称复极化。

③动作电位的传导

动作电位的特征之一就是它的可传导性，即细胞膜任何一处兴奋时，它所产生的动作电位可传播到整个

细胞。在神经纤维上传导的动作电位，习惯上称为神经冲动。它具有以下特征：

a.生理完整性

神经传导首先要求神经纤维在结构和生理功能上都是完整的。由于一些原因(如纤维切断、机械压力、

冷冻、电流、化学药品作用等)致使神经纤维局部结构或机能发生改变，神经的传导则中断。

b.双向传导

刺激神经纤维的任何一点，所产生的神经冲动均可、沿纤维向两侧方向传导，这是因为局部电流可向两

侧传导的缘故。

c.不衰减和相对不疲劳性

在传导过程中，锋电位的幅度和传导速度不因传导距离增大而减弱，也不因刺激作用时间延长而改变。

这是因为神经传导的能量来源于兴奋神经本身。

d.绝缘性

在神经干内包含有许多神经纤维，而神经传导各行其道互不干扰。绝缘性主要由于髓鞘的存在。

(2)收缩性

收缩性是肌肉的机诫特性.肌肉兴奋后通过其内部机制,，实现肌肉的收缩和殍张.

二、肌肉收缩与舒张原理

I,肌肉的微细结构

肌肉是由成束排列的肌细胞组成，肌细胞又称肌纤维，是肌肉结构和功能的基本单位。

每条肌纤维外面被肌膜包裹，肌膜相当于细胞膜。肌膜内有肌浆和多个细胞核。肌纤维的肌浆十分丰

富，肌浆内除含有大量的线粒体、糖原和脂滴外，还充满与肌纤维乎行的肌原纤维和复杂的肌管系统。

(1)肌原纤维的结构

①肌原纤维呈长纤维状，纵贯于肌纤维全长，直径约1〜2pm。在显微镜下可见每条肌原纤维全长都呈

现有规则的明暗交替，分别称明带和暗带。

②在平行排列的各肌原纤维之间，明带和暗带又分布在同一水平上，这就使肌纤维呈现横纹，故骨骼肌

被称为横纹肌。

③在肌原纤维上，暗带长度比较固定，其中间有一个较透明的区域，为H区，H区中间有一横向暗线称

M线；明带长度可变，其中央有一条横向的暗线称Z线。两相邻Z线间的一段机原纤维称为肌小节，它包

括中间的暗带和两侧各1/2的明带。

④肌小节又是由更微细的平行排列的粗肌丝和细肌丝组成的。肌丝及其支持结构是肌原纤维的结构基

础。

(2)肌管系统的结构

肌管系统是指包绕在每一条肌墟纤维周囤的膜性囊管状结构，由功能不同的两组独立的管道系统所组

成。包括：

①横管系统

横管，又称T管，走向和肌原纤维相垂直。它由肌膜向细胞内凹入而成，凹入位置与各Z线水平，横穿

于肌原纤维中肌节之间，成环状环绕每条肌原纤维，同一水平的横管互相沟通，横管内腔与细胞外液相

通，其作用是将肌细胞兴奋时出现在细胞膜上的电位变化传人细胞内。

②纵管系统

纵管，又称L管，走向和肌原纤维平行。纵管包绕每个肌小节的中间部分，在近横管时管腔膨大成终

池。每一横管和两侧的终池构成所谓三联管结构。纵管和终池是Ca2+'",&鼠仙动叱此碎

,的储存、释放和再积聚。三联管是把肌细胞膜的电变化和肌细胞的收缩过程耦联起来的关键部位。

2,肌肉收缩与舒张过程

在完整的机体内，肌肉的收缩与舒张活动是在中枢神经系统的控制下实现的，其过程至少包括以下三个

环节：

(1)兴奋在神经一肌肉接点的传递

神经一肌肉接点是实现兴奋由运动神经传递到肌肉的装置。

肌肉的收缩是由运动神经以冲动的形式传来刺激引起的。运动神经纤维在到达所支配的骨骼肌时发出分

支，形成末端膨大的神经末梢。神经末梢与肌纤维接触前失去髓鞘，再以裸露末梢嵌入肌膜上被称为终

板膜在凹陷中，形成所谓的神经一肌肉接点。

①神经—肌肉接点的结构

神经一肌肉接点类似于突触，其结构包括接点前膜、接点后膜和接点间隙三个部分。

a.接点前膜为神经轴突膜的增厚部分，其轴浆中有大量内含乙酰胆碱的囊泡。

b.接点后膜是指与之相对应的肌细胞部分(即运动终板)，此处的肌膜形成许多皱褶，以增大其面

积。运动终板上有乙税胆碱受体，它能与乙觥胆碱发生特异性结合。此外，终板膜还有大量的胆碱酯

酹,它可以水解乙酰胆碱使其失活。

C.接点间隙与细胞外液相沟通，轴突末梢与终极膜相间隔部分。

②兴奋在神经一肌肉接点传递的机制

兴奋在神经一肌肉接点的传递是通过化学递质乙酰胆碱和终板膜电位变化来实现的。

③兴奋在神经一肌肉接点的传递有如下特点：

a.化学传递

神经和肌肉之间的兴奋传递是通过化学递质进行的，该递质为乙酰胆碱。

b.兴奋传递节律

兴奋传递的节律是I对1的，即每一次神经纤维兴奋都可引起一次肌肉细胞兴奋。因为神经末梢每次动作

电位所引起的乙酰胆碱释放量相当大，足以产生较大的终板电位，从而激发肌肉细胞兴奋。

c.单向传递

兴奋只能由神经末梢传向肌肉，而不能相反。

d.时间延搁

兴奋的传递要经历递质的释放、扩散和作用等多个环节，因而传递速度慢慢。

e.高敏感性。

易受化学和其他环境因素变化的影响，易疲劳。

(2)肌肉的兴奋一收缩耦联

肌细胞兴奋过程是以膜的电变化为特征的，而肌细胞的收缩过程是以肌纤维机械变化为基础。它们有着

不同的生理机制，肌肉收缩时需要某种中介过程把它们联系起来，即肌肉的兴奋一收缩耦联。目前研究

认为，肌肉的兴奋一收缩耦联的主要步骤包括：

①电兴奋通过横管系统传向肌细胞深处。

②三联管结构处的信息传递。

③月几浆网中c@2.修她人盛"亚“Ca2+的也'向”浆月的片量凡Ca2+横”为是"E也第""”"介物・

(3)肌肉的收缩与舒张过程

从分子水平上分析，肌肉收缩实际上是构成粗肌丝的肌球蛋白和细肌丝的肌动蛋白相互作用的结果，而

细肌丝中的原肌球蛋白和肌钙蛋白则起着控制作用。肌肉收缩与舒张过程包括：

①当肌细胞兴奋动作电位弓］起肌浆Ca2+e米度价曷4.Ca2+与*/上受SMH金・引出KM,S分千的2鬃出支化,这林文化又痔送*年分九*

结果tt史妙》f#«a■动攵41-顿。州号的PJIfUM你.”■动,4上跄与4»怖纣合的(4点.

②横桥与肌动蛋白结合形成肌动球蛋白。肌动球蛋白可激活横桥上ATP酶活性，在Mg2+jEATP分的“td.

，14骑傅央体为方向fl£M.*，1加网■纹向机“纹中央不ft.帙给央体马M■的左偿解*开始与下一个K卷的伊克体合.

上Hita.出一夕***向41机型中央滑ft.R*W¥中Ca2+逑4不下*・便格动M不好it行T■去.将XN1S蓬-6般!£*矣.千Jt.*VJ•节结妞.UWCitrtti.

③Ca2+・<t»V«Ca2+X<T».力今8％昼&***.*.d“管。愎艮”乐*构熨.依&尊M4圣&也住复*”来构至.机办*《)上AM铸“合的值."*新K*』*；*.M件与■功备由分禹.0.

U-h?tK.W内产£好强.

三、肌肉的收缩形式与力学特征

I.肌肉的收缩形式

肌肉收缩表现产生张力或长度变化。依肌肉收缩的张力和长度变化，运动生理学将肌肉收缩的形式分以

下三类:

(1)缩短收缩

缩短收缩是指肌肉收缩所产生的张力大于外加的阻力时，肌肉缩短，并牵引骨杠杆做相向运动的一种收

缩形式。缩短妆缩时肌肉起止点互相靠近，又称向心收缩。肌肉进行缩短收缩时，因负荷移动方向和肌

肉用力的方向一致，肌肉做正功。依据整个关节运动范围肌肉张力与负荷的关系，缩短收缩又有非等动

收缩和等动妆缩之分。

①非等动收缩(等张收缩)

非等动收缩是肌肉克服恒定负荷的一种收缩形式。由于不同关节角度杠杆得益不同和受肌肉收缩长度变

化的影响，在整个关节移动范围内肌肉收缩产生的张力和所遇负荷阻力是不专同的，收缩的速度也不相

同。在非等动收缩中所能举起的最大重量只能是张力最小的关节角度所能承殳的最大负荷，用非等动收

缩发展力量只有关节力量最弱点得到最大锻炼。

②等动收缩

等动收缩是指通过专门的等动练习器械，使肌肉产生的张力在整个关节范围内，能始终与负荷等同，肌

肉能以恒定速度或等同的强度收缩。自由泳的手臂划水动作，就是等动收缩。在做最大等动收缩时，肌

肉产生的张力在整个关节范围都是其能力的100%,因而采用等动收缩发展力量可使肌肉在关节整个运

动范围都得到最大锻炼。

(2)拉长收缩

拉长收缩是指当肌肉收缩所产生的张力小于外力时，肌肉积极收缩但被拉长的收缩形式。拉长收缩时肌

肉起止点相黑，又称离心收缩。肌肉收缩产生的张力方向与负荷移动方向相反，肌肉做负功。运动实践

中拉长收缩又往往与缩短收缩形成所谓牵张一缩短环，即肌肉在缩短收缩前先进行拉长收缩，使肌肉被

牵拉伸长，这样，在紧接着的缩短收缩时，便可产生更大的力量或输出功率。

(3)等长收缩

等长收缩是指当肌肉收缩产生的张力等于外力时，肌肉积极收缩，但长度不变的收缩形式。等长收